GEnERALITES UE3020320 loi d`ohm OBJECTIF UE3020320

E lectricite / tra n s p ort d e c h arge et coura n t
UE3020320
Loi d’Ohm
UE3020320
Ge neralites
E VA L U AT ION
Georg Simon Ohm a démontré le premier, en 1825, que le courant qui
traverse des conducteurs électriques simples est proportionnel à la
tension appliquée.
On calcule la section transversale A à partir de l’épaisseur d du fil :
U = R ⋅I
avec la constante de proportionnalité R, soit la résistance du conducteur.
Pour un fil métallique de longueur x et de section transversale A, la résistance R s’obtient par
R = ρ⋅
(2)
E X E R CIC E S
U/V
5
d = 0,35mm
x
.
A
4
ρ étant ici la résistance spécifique qui dépend du matériau du fil.
Pour valider ces rapports fondamentaux, l’expérience réalisée va analyser
la proportionnalité entre le courant et la tension pour des fils métalliques
d’épaisseur et de longueur différentes et de matériaux divers. La résistance
spécifique va de plus être déterminée et comparée avec les valeurs fournies
par la littérature spécialisée.
OBJECTIF
• Confirmation de la loi d’Ohm pour
des fils en constantan de différentes
épaisseurs.
1
d = 1mm
0
1
2
I/A
Fig. 3 Diagramme tension/courant (U-I) pour des fils en constantan de
différentes épaisseurs
RE S UME
R/Ù
U/V
Un courant I traversant un conducteur électrique simple est proportionnel à la tension U appliquée.
La constante de proportionnalité, la résistance ohmique R, dépend de la longueur x du conducteur, de
sa section transversale A et du type de matériau. Ce rapport est vérifié sur des fils en constantan et des
fils en laiton.
3
5
4
2
3
2
dis p ositifs necessaires
Nombre Appareil
Référence
1
Appareil de résistance
1009949
1
Alimentation CC 0 – 20 V, 0 – 5 A (230 V, 50/60 Hz)
1003312 ou
Alimentation CC 0 – 20 V, 0 – 5 A (115 V, 50/60 Hz)
1003311
2
Multimètre analogique AM50
1003073
1
Jeu de 15 cordons de sécurité, 75 cm
1002843
1
1
0
0
1
I/A
2
Fig. 1 Diagramme tension/courant (U-I) pour un fil en constantan (bleu) et
un fil en laiton (rouge)
0
0
1
2
x/m
Fig. 4 Résistance R en fonction de la longueur
R/Ù
6
U/V
5
x=2m
4
4
3
x=1m
2
2
1
1
0
0
1
I/A
2
Fig. 2 Diagramme tension/courant (U-I) pour des fils en constantan de
différentes longueurs
108
d = 0,7mm
2
0
• Confirmation de la loi d’Ohm pour un
fil en constantan et un fil en laiton.
d = 0,5mm
3
Confirmation de la loi d’Ohm
• Confirmation de la loi d’Ohm pour
des fils en constantan de différentes
longueurs.
π 2
⋅d
4
Les valeurs de mesures sont représentées dans trois diagrammes tension/courant (U-I), dans lesquels varie respectivement l’une des trois
grandeurs ρ, x et d servant de paramètres.
Il en résulte donc la loi d’Ohm
(1)
A=
3B Scientific® Experiments
0
0
2
4
6
8
10
1/A / 1/mm²
Fig. 5 Résistance R en fonction de l’inverse de la section transversale A
...going one step further
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